KR20180105260A - 가스 안내 디바이스를 포함하는 진공 챔버 내의 가스 분배 장치 - Google Patents

가스 안내 디바이스를 포함하는 진공 챔버 내의 가스 분배 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가스 안내 디바이스와 가스 공급 디바이스를 포함하는 진공 챔버(10) 내의 가스 분배 장치에 관한 것으로, 상기 가스 안내 디바이스는, 노즐들(27, 37)이 구비되는 적어도 하나의 가스 덕트(25, 30)를 포함하고, 상기 노즐들로부터 가스가 진공 챔버(10) 내로 분배될 수 있으며, 그리고 상기 가스 공급 디바이스는, 상기 가스 안내 디바이스에 가스가 공급되는 것을 허용하고, 이 경우 적어도 하나의 가스 덕트(25, 30)는 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 부품(20)에 의해 형성된다. 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 상기 부품(20)은, 가스 공급 디바이스의 적어도 하나의 가스 공급 덕트(25a, 30a, 30e)를 또한 형성한다.

Description

가스 안내 디바이스를 포함하는 진공 챔버 내의 가스 분배 장치{GAS DISTRIBUTION APPARATUS IN A VACUUM CHAMBER, COMPRISING A GAS CONDUCTING DEVICE}
본 발명은 가스 안내 디바이스, 특히 캐소드 스퍼터링 프로세스를 이용하여 기판 위에 박막층을 적층하기 위한 장치를 포함하는 독립 청구항들의 전제부에 따른 진공 챔버 내의 가스 분배 장치에 관한 것이다.
EP 0 444 253 B1호는, 코팅될 기판이 그를 통해 이동하게 될 수 있는 진공 챔버 내에서의 캐소드 스퍼터링 프로세스에 의해, 기판에 박막층들을 적층하기 위한 장치를 개시한다. 다이어프램이 무화될 캐소드와 애노드 사이에 배열되고, 기판 평면은 애노드 아래에서 연장된다. 캐소드 평면에 대해 평행하게 그리고 캐소드와 애노드 사이의 영역에, 덕트들을 갖도록 제공되고, 진공 챔버의 벽에 의해 유지되며, 그리고 온도 제어 매체 및 공정 기체가 통과하게 되는, 중공 윤곽체들이 제공된다. 이 경우, 덕트들은, 이러한 덕트의 길이방향 축에 대해 횡단하며 그리고 진공 챔버 내로 공정 기체의 배출을 허용하는, 공정 기체를 위한 개구들을 포함한다.
온도 제어 매체 뿐만 아니라 공정 기체도, 일체형으로 형성되며 중공 윤곽체로서 설계되는 부품에 의해 형성되는, 덕트들 내에서 안내되고, 가스의 배출을 위한 개구들은, 덕트들의 길이방향 축에 대해 횡단한다. 장치는, 둥근 모서리들을 갖는 직사각형 횡단면을 특징으로 하는, 중공 윤곽체를 구비한다. 이러한 윤곽체는, 확실하고 쉽게 접근 가능한 접속 위치들을 가지며, 온도 제어 매체 및 공정 기체의 진공 챔버 외부로의 연결을 허용한다.
본 발명의 목적은, 간단하고 저렴한 구현과 동시에, 진공 챔버에서 가스의 개선된 그리고 무엇보다도 신뢰할 수 있는 분배를 허용하는, 진공 챔버 내의 가스 분배 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 독립 청구항들의 특징들에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예 및 장점들이, 다른 청구항들, 상세한 설명 및 도면에 제시된다.
본 발명의 양태에 따르면, 본 발명은, 가스 안내 디바이스 및 가스 공급 디바이스를 포함하는 진공 챔버 내의 가스 분배 장치를 기초로 하며, 상기 가스 안내 디바이스는, 노즐이 구비되는 적어도 하나의 가스 덕트를 포함하고, 상기 노즐로부터 가스가 진공 챔버 내로 분배될 수 있으며, 그리고 상기 가스 공급 디바이스는, 상기 가스 안내 디바이스에 가스가 공급되는 것을 허용하고, 적어도 하나의 가스 덕트는 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 부품에 의해 형성된다. 진공 챔버는, 기판에 박막층들의 적층을 위해 설계되고 배열된다. 본 발명은 또한, 중공 윤곽체로서 설계되는 여러 부품들이 제공되는 실시예들을 포괄하는 것으로 이해된다.
가스 공급 디바이스의 적어도 하나의 가스 공급 덕트(또한 선행기술에서 가스 라인이라고도 함)가, 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 부품에 의해 형성되는 것이, 제안된다. 이러한 중공 윤곽체는, 예를 들어 알루미늄으로, 예컨대 연속 주조 윤곽체로서 제조되는 것이 바람직하다. 적어도 하나의 가스 공급 덕트는 따라서 연속 주조 윤곽체의 구성요소이거나 또는 연속 주조 윤곽체는 적어도 하나의 가스 공급 덕트를 포함한다. 복수의 가스 공급 덕트 또는 가스 라인이 또한 연속 주조 윤곽체의 구성요소일 수 있다는 것이 이해된다.
가스 분배 장치에 대한 본 발명에 따른 해법은 따라서, 특히 진공 챔버에서의 캐소드 스퍼터링 프로세스에 의해 기판을 박막으로 코팅하기 위한, 가스 분배 장치의 단순화 및 개선을 허용한다. 가스 분배 장치는, 다양한 기능부들, 가스 안내 덕트 및 가스 공급 디바이스의, 특수한 부품으로의 통합을 허용한다. 중공 윤곽체의, 특히 알루미늄 중공 윤곽체의, 단면의 적절한 선택에 의해, 가스 분배 장치는 단순한 방식으로 제조될 수 있다. 따라서, 경제적인 이유에 대한 가스 분배 장치의 최적화가 가능하다. 필요한 부품들의 개수가 현저히 감소할 수 있고, 진공 챔버에서 코팅 장치의 조립 시간의 단축이 가능하다.
가스 분배 장치에 대한 본 발명에 따른 해법은 따라서, 예를 들어 가스 매체의 공급 및 복귀뿐만 아니라 공정 기체의 공급이 별개의 복수 개의 배관 및 가스 라인을 통해 이루어지며 그리고 그에 따라 작동 장애에 매우 민감하고, 제조 및 유지보수가 복잡하게 되는, 단점들을 방지한다. 장치의 작동 상태 하에서 진공 상태에 놓이는 그러한 배관들은, 프로세스에 의해 유발되는 열의 부가적인 영향으로 인해 배관들에서 실금(hair cracks) 및 결함으로 이어질 수 있는, 굽힘부들, 감김부들, 연결부들 및 납땜 지점들을 구비한다. 이러한 결함(균열)은 먼저, 층 품질에, 예를 들어 캐소드 스퍼터링 프로세스(스퍼터링) 또는 화학적 기상 증착(CVD-방법) 도중에 기판에 적층될 층의 접착에, 영향을 미치며, 그리고 후속적으로 항상 상당한 노력과 높은 비용을 수반하는 전체 시스템의 총체적인 손상으로 이어질 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 양태에 따르면, 가스 안내 디바이스를 구비하는 진공 챔버 내의 가스 분배 장치는, 메인 가스가 그로부터 진공 챔버 내로 분배될 수 있는 메인 덕트 노즐을 갖는 적어도 하나의 메인 덕트 및, 적어도 하나의 조정 가스가 그로부터 진공 챔버 내로 분배될 수 있는 조정 덕트 노즐을 갖는 적어도 하나의 조정 덕트를 포함할 수 있다. 진공 챔버는 기판에 박막층들을 적층하기 위해 설계되고 배열된다.
나아가, 가스 분배 장치는, 메인 가스가 그에 의해 메인 덕트에 공급될 수 있는 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트(메인 가스-가스 라인) 및 조정 가스가 그에 의해 조정 덕트에 공급될 수 있는 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트를 구비하는, 가스 공급 디바이스를 포함하도록 설계될 수 있다. 적어도 하나의 메인 덕트는 또한, 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 부품에 의해 형성될 수 있다. 그러한 중공 윤곽체는, 예를 들어 알루미늄으로, 예컨대 연속 주조 윤곽체로서 제조되는 것이 바람직할 수 있다. 유리하게, 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트 및/또는 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트는, 단일 부품의 중공 윤곽체 또는 연속 주조 윤곽체로서 설계되는 부품에 의해 형성되는 것이 유리할 수 있다. 캐소드 스퍼터링 프로세스를 위한 메인 공정 기체, 예를 들어 아르곤 또는 질소가, 소위 메인 가스로서 이용될 수 있다.
소위 조정 가스들은, 캐소드 스퍼터링 프로세스에서 기판에 박막을 코팅하기 위한 코팅 물질의 형성에 본질적인 가스들, 즉 예를 들어 화학적 화합물의 형성을 위한 특정 원소들인 것이 적당하다. 캐소드 스퍼터링 플라즈마에서 이온들의 운동 에너지를 감소시키기 위해 사용될 수 있는, 예를 들어 추가적인 불활성 가스와 같은, 가스들이 또한, 가스 분배 장치에서의 조정 가스로서, 진공 챔버에 공급될 수 있다.
유리하게, 적어도 하나의 조정 덕트 또한, 단일 부품의 중공 윤곽체로서, 특히 연속 주조 윤곽체로서, 설계되는 부품에 의해 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 대규모 가스 분배 장치가, 제조시 높은 유연성으로 인해 특히 경제적인 방식으로 도입될 수 있다. 본 발명은 또한, 2개의 중공 윤곽체, 즉 메인 덕트를 위한 제1 윤곽체 및 조정 덕트를 위한 제2 중공 윤곽체가 사용되는 경우를 포함한다.
유리한 실시예에서, 적어도 하나의 조정 덕트는, 덕트 길이방향을 따라 차례차례 배열되는 복수의 챔버형 세그먼트를 포함할 수 있다. 그러한 배열은, 조정 가스들이, 기판의 코팅 도중에 상이한 지점들에 완전히 상이한 코팅 비율을 구현하도록 하기 위해, 진공 챔버의 상이한 영역들에 선택적으로 유입될 수 있는, 이점을 제공한다. 따라서, 상이한 코팅 파라미터들 또는 심지어 상이한 물질들이 상이한 지점들에서 사용될 수 있다. 또한, 상이한 층 두께들 또는 상이한 층 특성들이, 선호하는 방식으로 달성될 수 있다. 층 분포에 대한 요건에 의존하여, 가스 분배 장치는 또한, 많은 수의 세그먼트들을 위해서도 구성될 수 있다.
편리하게, 적어도 2개의 연속적인 세그먼트들이, 공통의 횡단 격벽을 구비할 수 있다. 중공 윤곽체에 의해 제조되는 조정 덕트의 그러한 세그먼트들의 제조는, 중공 윤곽체에 대해 횡단 방향으로 슬롯을 밀링하고, 별개의 요소를, 예를 들어 바람직하게 알루미늄의 세그먼트 플레이트를, 슬롯 내에 삽입(압입)하고 고정함에 의해, 또는 용접함에 의해, 이루어질 수 있다. 연속 주조 윤곽체의 경우에, 연속 주조 윤곽체는 마찬가지로 슬롯을 구비하게 된다. 이러한 방식으로, 2개의 세그먼트가 공통의 횡단 격벽을 갖도록 형성될 수 있다.
분리된 세그먼트들의 장점은, 조정 가스가 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트를 통해 각각의 세그먼트에 별개로 공급될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 상이한 종류의 가스들이, 캐소드 스퍼터링 프로세스에서 상이한 화학적 화합물을 형성하기 위해 사용될 수 있는, 조정 가스로서 사용될 수 있다. 각각의 세그먼트를 위한 이러한 별개의 가스 투입(gas dosage)은, 부품들의 넓은 영역의 설계에서, 또는 예를 들어 코팅의 전체 구조 내의 연속적인 상이한 층들에서, 상이한 코팅 요건을 갖는 복잡한 부품들을 위한 코팅 프로세스의 매우 유연한 설계를 가능하게 한다.
바람직하게, 메인 덕트와 조정 덕트는 공통의 길이방향 격벽을 가질 수 있다. 그러한 실시예는, 그로 인해 여러 기능을 그러한 부품 내에서 통합하고 활용할 수 있는, 그러한 부품의 매우 효율적이고 그에 따라 비용 효율적인 제조를 허용한다. 또한, 부품에 관한 이러한 종류의 설계는, 코팅 설비에서의 가스 분배 장치의 간단한 조립을 위한 기계적인 통합 해법으로서, 매우 유용하다. 메인 덕트와 조정 덕트가 또한 분리된 길이방향 격벽, 즉 예를 들어 이중벽을 가질 수 있다는 것이 이해된다.
유리한 실시예에 따르면, 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트는 메인 덕트 벽의 외부 영역에 배열될 수 있다. 결과적으로, 메인 가스-공급 덕트를, 메인 덕트 및 경우에 따라서 조정 덕트들을 포함할 수 있는, 중공 윤곽체에 효과적으로 통합하는 것이 그리고 중공 윤곽체를 부품으로서 제조하는 것이 가능하다. 또한, 메인 덕트에 대한 기계적으로 안정적인 연결이, 이러한 방식으로 제공되고, 이는 결국 가스 분배 장치의 효과적인 조립을 위해 크게 유리하다.
마찬가지로 유리하게, 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트는 조정 덕트 벽의 외부 영역에 배열될 수 있다. 이 경우에도 역시, 중공 윤곽체로서 구현될 수 있는 통합 부품 내에 조정 가스-공급 덕트와 조정 덕트의, 기계적으로 안정적인 그리고 동시에 조립이 용이한 배열에 대한 동일한 장점이, 유효하다.
유리한 실시예에서, 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트는, 메인 덕트 벽 내의 적어도 하나의 공급 개구를 통해, 메인 덕트에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 기계적 안정성과 영구적인 밀봉의 요건에 부합하는, 매우 간단하고 견고한 연결부를 제공하는 것이 가능하다.
예를 들어, 공급 개구를, 메인 가스-공급 덕트를 통해 메인 덕트의 내부 영역 내로 안내되고, 메인 덕트로 이어지지 않는 메인 가스-공급 덕트의 벽의 영역에서 폐쇄되는, 횡단 구멍으로서 형성할 수 있다. 이러한 설계는, 메인 가스-공급 덕트를 메인 덕트에 연결하며 후속적으로 메인 덕트 벽 내의 구멍을 외부 영역에 대해 폐쇄하도록, 중공 윤곽체에 대해 수직으로 횡단 구멍을 구현함에 의해, 메인 가스-공급 덕트와 메인 덕트 사이의 연결부의 매우 간단하고 저렴한 제조를 허용한다.
또한, 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트가 조정 덕트 벽 내의 적어도 하나의 공급 개구를 통해 조정 덕트에 연결되는 것이, 유리하다. 이러한 방식으로, 기계적 안정성과 영구적인 밀봉에 대한 요건에 부합하는, 매우 간단하고 견고한 연결부를 제공하는 것이 가능하다.
메인 가스-공급 덕트의 경우에서와 같이, 공급 개구는, 조정 가스-공급 덕트를 통해 조정 덕트의 내부 영역 내로 안내되고, 조정 덕트로 이어지지 않는 조정 가스-공급 덕트의 벽의 영역에서 폐쇄되는, 횡단 구멍으로서 형성될 수 있다. 이러한 설계는, 조정 가스-공급 덕트를 조정 덕트에 연결하며 후속적으로 조정 덕트 벽 내의 구멍을 외부 영역에 대해 폐쇄하도록, 중공 윤곽체에 대해 수직으로 횡단 구멍을 구현함에 의해, 조정 가스-공급 덕트와 조정 덕트 사이의 연결부의 매우 간단하고 저렴한 제조를 허용한다.
메인 덕트의 내부 영역 및/또는 조정 덕트의 내부 영역이 직사각형 단면을 갖는 것이 유리하다. 그러한 실시예는, 직사각형 단면이 평평한 표면들에 유리하게 부착될 수 있으며 그리고 공간 절약 방식으로 장착될 수 있기 때문에, 높은 기계적 안정성 및 조립 용이성을 갖는 바람직한 제조 프로세스의 결합을 가능하게 한다. 메인 덕트의 내부 영역 및/또는 조정 덕트의 내부 영역은 다른 단면 형상, 예를 들어 원형 또는 타원형 횡단면을 또한 가질 수 있다는 것이 이해된다.
유리한 실시예에 따르면, 가스 안내 디바이스는, 진공 챔버의 내부 영역과 연관되는 영역 및 진공 챔버의 챔버 벽과 연관되는 영역을 포함할 수 있으며, 그리고 적어도 하나의 제1 조정 가스-공급 덕트가, 진공 챔버의 내부 영역과 연관되는 영역 내에 배열되고, 제2 조정 가스-공급 덕트가 진공 챔버의 챔버 벽과 연관되는 영역 내에 배열된다. 이러한 방식으로, 가능한 한 많은 조정 가스-공급 덕트들이 조정 덕트 상에 수용될 수 있다. 나아가, 예를 들어 직접적으로 조정 가스-공급 덕트로부터 진공 챔버 내로 조정 가스를 또한 도입하도록 하기 위해, 직접적으로 진공 챔버의 내부 영역 내에 조정 가스-공급 덕트를 구비하는 것이 유리할 수 있을 것이다. 또한, 조정 가스의 온도 제어를 위해, 이러한 조정 가스-공급 덕트들을 진공 챔버의 외벽에 연결되는 영역에 수용하는 것이 또한 유리할 수 있고, 따라서 조정 가스가 벽을 통해 온도 제어될 수 있다.
다른 장점들이 뒤따르는 도면 설명에 제시된다. 본 발명의 실시예들이 도면에 도시된다. 도면, 상세한 설명 및 청구항들은, 조합으로 다수의 특징들을 포함한다. 당업자는 또한 유리하게, 특징들을 개별적으로 고려할 수 있으며 그리고 특징들을 실용적인 다른 조합으로 조합할 것이다.
도 1은 진공 챔버의 섹션 내에 배열되는 본 발명의 실시예에 따른 메인 덕트 및 조정 덕트를 구비하는 가스 분배 장치를 가로지르는 단면도를 도시하며; 그리고
도 2는, 그의 공급 덕트들이 공급 라인을 통해 연결되는, 2개의 중공 윤곽체로 이루어진, 본 발명의 실시예에 따른 가스 분배 장치의 사시도를 도시한다.
도면에서, 동일하거나 유사한 구성요소들은 동일한 참조 부호로 표시된다. 도면들은 단지 예들을 도시하며 그리고 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
도 1은, 진공 챔버(10)의 섹션 내에 배열되는, 본 발명의 실시예에 따른 메인 덕트 및 조정 덕트를 구비하는 가스 분배 장치의 단면도를 도시한다. 가스 안내 디바이스를 구비하는 진공 챔버(10) 내의 가스 분배 장치는, 가스 안내 덕트들로서, 메인 가스가 그로부터 진공 챔버(10) 내로 분배될 수 있는 메인 덕트 노즐(27)을 갖는 메인 덕트(25) 및, 적어도 하나의 조정 가스가 그로부터 진공 챔버(10) 내로 분배될 수 있는 조정 덕트 노즐들(37, 37')을 갖는 조정 덕트(30)를 포함한다. 더불어, 가스 분배 장치는, 메인 가스가 그에 의해 메인 덕트(25)로 공급될 수 있는 것인, 메인 가스-공급 덕트(25a) 및, 조정 가스가 그에 의해 조정 덕트(30)로 공급될 수 있는 것인, 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)을 구비하는, 가스 공급 디바이스를 포함한다. 메인 덕트(25)는 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 부품(20)에 의해 형성되며, 그리고 메인 가스-공급 덕트(25a) 및 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e) 또한, 단일 부품의 중공 윤곽체로서 구현되는 부품(20)에 의해 형성된다. 부품(20)은 연속 주조 윤곽체로서 설계되는 것이 바람직하다. 조정 덕트(30) 또한 중공 윤곽체로서 설계되는 부품(20)에 의해 형성된다. 메인 덕트(25) 및 조정 덕트(30)는 직접적으로 위아래로 배열되기 때문에, 상기 덕트들은 공통의 길이방향 격벽(32)을 갖는다. 메인 가스-공급 덕트(25a)는 메인 덕트 벽(26a)의 외부 영역에 배열되고, 진공 챔버(10)의 챔버 벽(15)에 대해 접경한다. 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30b, 30c) 또한 조정 덕트 벽(31a)의 외부 영역에 배열되고, 마찬가지로 챔버 벽(15)에 인접하게 놓인다. 다른 실시예에서, 메인 가스-공급 덕트 및/또는 조정 가스-공급 덕트들은 챔버 벽에 접경하지 않는다.
메인 덕트(25)의 내부 영역(26)과 조정 덕트(30)의 내부 영역(31)은 직사각형 단면을 갖는다. 가스 공급 디바이스는, 진공 챔버(10)의 내부 영역(11)과 연관되는 영역 및 진공 챔버(10)의 챔버 벽(15)과 연관되는 영역을 구비한다. 조정 가스-공급 덕트들(30d, 30e)은, 진공 챔버(10)의 내부 영역(11)과 연관되는 영역 내에 배열되며, 그리고 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30b, 30c)은, 진공 챔버(10)의 챔버 벽(15)과 연관되는 영역 내에 배열된다.
메인 가스-공급 덕트(25a)는, 메인 덕트 벽(26a) 내의 적어도 하나의 공급 개구(28) 또는 복수의 공급 개구(28)를 통해 메인 덕트(25)에 연결되고, 공급 개구(28)는, 메인 가스-공급 덕트(25a)를 통해 메인 덕트의 내부 영역(26) 내로 안내되며, 메인 덕트(25)로 이어지지 않는 메인 가스-공급 덕트(25a)의 벽의 영역에서 폐쇄되는, 횡단 구멍으로서 형성된다. 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)은 또한, 조정 덕트 벽(31a) 내의 적어도 하나의 공급 개구(38) 또는 복수의 공급 개구(38)를 통해, 조정 덕트(30)에 연결되고, 공급 개구(38)는, 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)을 통해 조정 덕트(30)의 내부 영역(31) 내로 안내되며, 조정 덕트(30)로 이어지지 않는 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)의 벽의 영역에서 폐쇄되는, 횡단 구멍으로서 형성된다. 도 1은, 도시 평면에 조정 가스-공급 덕트(30b)의 공급 개구(38)를 도시한다. 나머지 조정 가스-공급 덕트들(30a, 30c, 30d, 30e)의 공급 개구들은, 가스 분배 장치의 도면의 다른 도시 평면에 놓인다.
메인 덕트(25)로부터 뿐만 아니라 조정 덕트(30)로부터 진공 챔버(10) 내로의 배출 도중에 가스의 적절한 유동을 야기할 수 있는 가이드 플레이트(21)가, 챔버 벽(15)에 대해 수직으로 그리고 조정 덕트(30)의 하부 표면에 접촉하도록 배열된다. 도 1의 도시 평면에, 진공 챔버(10)의 내부 영역(11)으로의 메인 덕트(25)의 벽 내의, 메인 가스가 그를 통해 진공 챔버(10) 내로 유동할 수 있는, 메인 덕트 노즐(27) 및, 조정 가스가 그를 통해 진공 챔버(10) 내로 유동할 수 있는, 조정 덕트 노즐(37)이 도시된다. 메인 가스가 그를 통해 진공 챔버(10) 내로 유동할 수 있는 추가적인 메인 덕트 노즐들(27) 및, 조정 가스가 그를 통해 진공 챔버(10) 내로 유동할 수 있는 추가적인 조정 덕트 노즐들(37)은, 다른 평면들에 놓인다.
도 2는, 공급 라인들(40)을 통해 연결되는 가스 공급 덕트들(25a, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e)을 갖는, 중공 윤곽체의 형태인 2개의 일체형 부품(20, 20a)으로 이루어지는, 본 발명의 실시예에 따른 가스 분배 장치의 사시도이다. 공급 라인들(40)은, 진공 피드스루(feedthrough)(41)를 통해 진공 챔버(10)(미도시) 내로 공급하게 되며, 그리고 가스 분배 장치의 나란한 2개의 부품(20, 20a)의 메인 덕트(25) 및 조정 덕트(30) 양자 모두에 공급한다. 가스 분배 장치의 조정 덕트(30)는, 나란히 배치되는 복수의 챔버형 세그먼트(60, 60')를 포함하고, 연속적인 2개의 세그먼트(60, 60')는 공통의 횡단-격벽(70) 또는 세그먼트 플레이트를 구비한다.
개별적인 세그먼트들(60, 60')로의 조정 덕트(30)의 분할의 장점은, 조정 가스가 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트(30a, 30b, 30c, 30d, 30e)를 통해 각각의 세그먼트(60, 60')로 개별적으로 공급될 수 있다는 것이다. 그러한 배열은, 기판의 코팅 도중에 상이한 지점들에 완전히 상이한 코팅 비율을 구현하도록 하기 위해, 조정 가스들이 진공 챔버(10)의 상이한 영역들 내로 선택적으로 유입될 수 있는 장점을 제공한다. 따라서, 상이한 코팅 파라미터 또는 심지어 상이한 물질들이, 상이한 지점들에 사용될 수 있다. 또한, 상이한 층 두께들 또는 상이한 층 특성들이 알맞은 방식으로 달성될 수 있다. 층 분포에 대한 요건에 의존하여, 가스 분배 장치는 또한, 더 많은 개수의 세그먼트를 위해서 설계될 수 있다. 예를 들어, 캐소드 스퍼터링 프로세스에서 상이한 화학적 화합물을 위해 사용될 수 있는 상이한 종류의 가스가, 조정 가스로서 사용될 수 있다. 각각의 세그먼트(60, 60')에 대한 이러한 별개의 가스 투입은, 부품들의 넓은 영역의 설계에서, 또는 예를 들어 코팅의 전체 구조 내의 연속적인 상이한 층들에서, 상이한 코팅 요건을 갖는 복잡한 부품들을 위한 코팅 프로세스의 매우 유연한 설계를 가능하게 한다.
진공 챔버 내에서의 가스 가이드는, 가이드 플레이트들(21, 36)을 통해 적절한 방식으로 설계될 수 있다. 메인 가스는 메인 덕트(25)로부터 메인 덕트 노즐(27)을 통해, 조정 가스는 조정 덕트(30)로부터 조정 덕트 노즐들(37)을 통해, 진공 챔버(10) 내로 유동할 수 있으며, 그리고 가이드 플레이트들(21, 36)을 통해 진공 챔버 내에서 또한 적절하게 안내될 수 있다.
10: 진공 챔버 11: 진공 챔버의 내부 영역
15: 챔버 벽 20: 부품
20a: 부품 21: 가이드 박판
25: 메인 덕트 25a: 메인 가스-공급 덕트
26: 메인 덕트의 내부 영역 26a: 메인 덕트 벽
27: 노즐 28: 공급 개구
30: 조정 덕트 30a: 조정 가스-공급 덕트
30b: 조정 가스-공급 덕트 30c: 조정 가스-공급 덕트
30d: 조정 가스-공급 덕트 30e: 조정 가스-공급 덕트
31: 조정 덕트의 내부 영역 31a: 조정 덕트 벽
32: 길이방향-격벽 36: 가이드 박판
37: 노즐 37': 노즐
38: 공급 개구 40: 공급 라인
41: 진공 피드스루 60: 세그먼트
60': 세그먼트 70: 횡단-격벽, 세그먼트 플레이트

Claims (13)

  1. 가스 안내 디바이스와 가스 공급 디바이스를 포함하는 진공 챔버(10) 내의 가스 분배 장치로서, 상기 안내 디바이스는, 노즐(27)이 구비되는 적어도 하나의 메인 덕트(25)를 포함하고, 상기 노즐로부터 가스가 상기 진공 챔버(10) 내로 분배될 수 있으며, 그리고 상기 가스 공급 디바이스는, 상기 가스 안내 디바이스에 가스가 공급되는 것을 허용하고, 상기 적어도 하나의 메인 덕트(25)는 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 부품(20)에 의해 형성되며, 상기 가스 공급 디바이스의 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트(25a), 적어도 하나의 조정 가스를 상기 진공 챔버(10) 내로 분배할 수 있는 조정 덕트 노즐(37, 37')을 구비하는 적어도 하나의 조정 덕트(30), 또는 상기 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트(25a)와 상기 적어도 하나의 조정 덕트(30)가 또한, 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 상기 부품(20)에 의해 형성되는 것인, 가스 분배 장치에 있어서,
    상기 부품(20)은 연속 주조 윤곽체로서 설계되고,
    상기 메인 덕트(25) 및 상기 조정 덕트(30)는, 공통의 길이방향 격벽(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트(30a,...30e)가 또한, 단일 부품의 중공 윤곽체로서 설계되는 상기 부품(20)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 조정 덕트(30)는, 덕트 길이방향을 따라 차례차례 배열되는 복수의 챔버형 세그먼트(60, 60')를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    적어도 2개의 연속적인 세그먼트들(60, 60')이 공통의 횡단 격벽(70)을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    조정 가스가, 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트(30a,...,30e)를 통해 각각의 세그먼트(60, 60')로 별개로 공급되거나 보급될 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트(25a)는, 메인 덕트 벽(26a)의 외부 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트(30a,..., 30e)는, 상기 조정 덕트 벽(31a)의 외부 영역에 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 메인 가스-공급 덕트(25a)는, 상기 메인 덕트 벽(26a) 내의 적어도 하나의 공급 개구(28)를 통해 상기 메인 덕트(25)와 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 공급 개구(28)는, 상기 메인 가스-공급 덕트(25a)를 통해 상기 메인 덕트의 내부 영역(26) 내로 안내되며, 상기 메인 덕트(25)로 이어지지 않는 상기 메인 가스-공급 덕트(25a)의 벽의 영역에서 폐쇄되는, 횡단 구멍으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 조정 가스-공급 덕트(30a,..., 30e)는, 상기 조정 덕트 벽(31a) 내의 적어도 하나의 공급 개구(38)를 통해 상기 조정 덕트(30)와 연결되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 공급 개구(38)는, 상기 조정 가스-공급 덕트(30a,..., 30e)를 통해 상기 조정 덕트(30)의 내부 영역(31) 내로 안내되며, 상기 조정 덕트(30)로 이어지지 않는 상기 조정 가스-공급 덕트(30a,...,30e)의 벽의 영역에서 폐쇄되는, 횡단 구멍으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 메인 덕트(25)의 내부 영역(26) 및 상기 조정 덕트(30)의 내부 영역(31) 중 적어도 하나는, 직사각형 횡단면을 구비하는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 가스 안내 디바이스는, 상기 진공 챔버(10)의 내부 영역(11)과 연관되는 영역 및 상기 진공 챔버(10)의 챔버 벽(15)과 연관되는 영역을 포함하고, 적어도 하나의 제1 조정 가스-공급 덕트(30a,...,30e)가, 상기 진공 챔버(10)의 상기 내부 영역(11)과 연관되는 상기 영역 내에 배열되고, 제 2 조정 가스-공급 덕트(30a,...,30e)가, 상기 진공 챔버(10)의 상기 챔버 벽(15)과 연관되는 상기 영역 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 가스 분배 장치.
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